Installation de câbles haute tension dans des tubes : WATUCAB, FreeFloating et MultiPig VISION & PERFORMANCE

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1 Installation de câbles haute tension dans des tubes : WATUCAB, FreeFloating et MultiPig VISION & PERFORMANCE

2 Contenu Introduction Techniques d installation Accumulation de forces Techniques d installation Jetting, Floating (flottage) WATUCAB, MultiPig, FreeFloating Exemples où le FreeFloating est utile Logiciel JetPlanner (BERGIT) Conclusions Page 2

3 Introduction : techniques d installation Différentes techniques d installation existent : Tirage avec un treuil Poussage (aiguillage) Jetting (soufflage) Floating (flottage) WATUCAB MultiPig FreeFloating Page 3

4 Introduction : accumulation de forces 1. Poids du câble (gravité) Force de traction linéaire (Coef. friction) F buckling curved 2. Force de traction Tube jamais droit (effet cabestan) Force de traction exponentielle (curved) 3. Force de compression Flambage (buckling) supplémentaire, asymptotique bends l 4. Rigidité du câble dans les courbes et ondulations (bends) Frottement supplémentaire, lié à ce qui précède Page 4

5 Techniques d installation : Jetting Soufflage : câble entraîné par les forces générées par un flux d air à grande vitesse (sans furet au bout du câble), réparties sur toute sa longueur Compense la friction localement Réduit considérablement les effets de la traction (2) et de la compression (3) Page 5

6 Techniques d installation : Jetting Jetting = soufflage + poussage (synergie) Nécessité d une certaine rigidité du câble Intervention uniquement du côté de l insertion du câble Technique qui a fait ses preuves dans le monde entier comme alternative au tirage Page 6

7 Techniques d installation : Flottage Flottage = eau à la place d un flux d air La flottabilité (poussée d Archimède) réduit le poids effectif du câble (effet 1) Rigidité du câble dans les courbes et ondulations du tube (effet 4) dernier facteur contribuant au frottement De très grandes longueurs sont possibles (10 km atteints), mais le facteur ci-dessus devient le paramètre critique Page 7

8 Techniques d installation : Flottage Débit : inférieur avec l eau qu avec l air Pompes plus petites Tubes de Ø int. jusqu à environ 100 mm Vitesse du câble réduite (uniquement pour micro-tubes) L eau est plus sûre, surtout pour de gros volumes Nécessité d approvisionnement et d écoulement d eau La pression hydrostatique doit être prise en compte Page 8

9 Techniques d installation : WATUCAB Le flottage est également possible avec un piston à l extrémité avant du câble Devient alors du poussage-tirage (WATUCAB) Réapparition des forces exponentielles Cependant, de grandes longueurs peuvent être installées, selon le nombre de courbes et d ondulations du tube Pour câbles avec âme en cuivre comparables au tirage avec un treuil. Performant pour câbles avec âme en aluminium. 3 km atteints Moins de force, moins d usure du câble, courbes plus marquées possibles Toujours plus performant avec treuil auxiliaire (ou MultiPig) Moins de débit d eau nécessaire, toutes dimensions de tubes possible Page 9

10 Techniques d installation : WATUCAB Page 10

11 Techniques d installation : WATUCAB Page 11

12 Techniques d installation : WATUCAB Page 12

13 Techniques d installation : MultiPig La chute de pression est répartie sur plusieurs furets Cumule les avantages du flottage et de WaTuCab Plus grandes longueurs d installation qu avec le flottage, plus petite pompe Pour des câbles (électriques) et tubes de gros diamètre Une quantité importante de courbes ne pose pas de difficulté Page 13

14 Techniques d installation : MultiPig Câble 66 mm, 4.4 kg/m, tube Ø int.102 mm, Coef. friction 0.14 Ondulations 15 cm, période 15 m (courbes incluses) Pression 12 bar, force de poussée N 31 2 furets 10 Fpush (kn) avoid exponential tail xhead (m) Page 14

15 Techniques d installation : FreeFloating Pour la première longueur Installation conventionelle WaTuCab (Astuces pour insérer complètement le câble) Page 15

16 Techniques d installation : FreeFloating FreeFloating Terminer l installation de la longueur 1 et monter le furet arrière Fermer et poursuivre le flottage (2me câble placé dans l équipement entre-temps) Page 16

17 Techniques d installation : FreeFloating FreeFloating Poursuivre le flottage jusqu à la fin du tube Page 17

18 Techniques d installation : FreeFloating Lorsque la première longueur est en place : Ouvrir le tube à l arrière de la longueur 1 Page 18

19 Techniques d installation : FreeFloating Installer la deuxième longueur Poursuivre avec l installation de la longueur 2, etc Intervention depuis un point unique Evite de se rendre aux endroits difficiles d accès Page 19

20 Techniques d installation : FreeFloating Ça marche vraiment! Page 20

21 Techniques d installation : FreeFloating Longueurs installées par FreeFloating et WATUCAB comparables 3 km possibles pour la plupart des câbles avec âme en aluminium Acheminement du câble à l endroit désiré Presque sans limite, 30 km de distance sans difficulté aussi aux lieux inaccessibles avec des tourets FreeFloating peut être utilisé avantageusement Où des plates-formes de flottage de câbles sont peu ou pas accessibles Quand ces plates-formes sont coûteuses Page 21

22 Techniques d installation : FreeFloating La pression hydrostatique doit être prise en compte : Sections multiples = cumul des différences d élévation Parfois des pompes-tampons doivent être placées à miparcours A chaque situation spécifique, sa solution spécifique (tubes et vannes temporaires) En montée, la vidange des tubes peut être nécessaire entre chaque installation (ou emploi de vannes spéciales) Page 22

23 Cas d emploi du FreeFloating Tunnels Parfois inaccessibles avec des tourets Câbles à très haute tension (par ex. 400 kv) Tourets très lourds (env. 63 t) Uniquement de petits tourets ( avec une longueur de câble d environ 1 km) peuvent être transportés sur route, alors qu une longueur d installation de 3 km par WATUCAB est possible L installation se fait depuis une plateforme près d une rivière ou en bord de mer Applications offshore (par ex. parcs d éoliennes) Accès aux pieds des éoliennes très coûteux Travaux moins onéreux depuis le rivage ou une plateforme Page 23

24 Tunnels Les tourets ne sont pas autorisés dans les tunnels! Page 24

25 Câbles 400 kw Centrales électriques près de l eau Page 25

26 Câbles 400 kw Tourets lourds livrés par bateau Page 26

27 Câbles 400 kw 1er câble preparé pour WATUCAB Page 27

28 Câbles 400 kw 1er câble installé par WATUCAB Page 28

29 Câbles 400 kw Prêt pour FreeFloating Page 29

30 Câbles 400 kw Câble installé par FreeFloating jusqu à la fin du trajet Page 30

31 Câbles 400 kw 2ème câble préparé pour WATUCAB Page 31

32 Câbles 400 kw 2ème câble installé par FreeFloating Page 32

33 Câbles 400 kw Tous les câbles installés Page 33

34 Parcs d éoliennes offshore Pièces de transition (TP) pieds d éoliennes Page 34

35 Parcs d éoliennes offshore Tubes installés comme Nessie Page 35

36 Parcs d éoliennes offshore 1er câble installé par FreeFloating Page 36

37 Parcs d éoliennes offshore TP suivant Page 37

38 Parcs d éoliennes offshore Et au suivant Page 38

39 Parcs d éoliennes offshore 1er câble arrivé à destination Page 39

40 Parcs d éoliennes offshore 2ème câble installé par FreeFloating Page 40

41 Parcs d éoliennes offshore 2ème câble arrivé à destination Page 41

42 Parcs d éoliennes offshore 3ème câble arrivé à destination Page 42

43 Parcs d éoliennes offshore Tous câbles installés Page 43

44 Parcs d éoliennes offshore Installation de câbles par FreeFloating D abord le dernier câble Raccordement des éoliennes D abord le premier câble (le courant peut être transporté tout de suite) Des procédures d installation spécifiques sont requises, comme : Introduction du câble depuis l extrémité opposée Utilisation d un second tube (également utile pour un remplacement rapide du câble ultérieurement) Les avantages l emporteront-ils sur les inconvénients? D autres solutions sont-elles possibles? Page 44

45 Logiciel JetPlanner Le logiciel calcule l accumulation de forces pour tous les effets : Gravité (tenant compte de la flottabilité, si applicable) Effet cabestan (sous l effet de la force de traction et de poussée) Flambage (sous l effet de la force de poussée) Rigidité du câble dans les courbes et ondulations Pour toutes méthodes d installation : Tirage (treuil), poussage (aiguillage) Jetting, Flottage, WATUCAB, FreeFloating Egalement pour câbles multiples Page 45

46 Logiciel JetPlanner : exemples Paramètres: Câble (diamètre, poids, rigidité) Tube (diamètre, coef. de friction, amplitude et période de l ondulation) Equipement (force de traction ou de poussage, pression, capacité) Trajectoire (pentes, courbes, avec angle et rayon) Exemple (câble 225 kv) : Câble (137.6 mm, 34 et 18.9 kgf/m, Nm2) Tube (280/225 mm, 0.12, 150 mm, 50 m) Equipement (poussage14000 N, tirage N, 8 bar de pression d eau) Trajectoire (rayon de courbure 30xØ ext. = 8.4 m) Page 46

47 Logiciel JetPlanner : exemples Trajectoire (détails d une partie de trajectoire) : Page 47

48 Logiciel JetPlanner : exemples Câble en cuivre (34 kgf/m) WaTuCab et FreeFloating l emportent légèrement sur le Poussage/Tirage PushPull FreeFloating WaTuCab Page 48

49 Logiciel JetPlanner : exemples Câble aluminium (18.9 kgf/m) WaTuCab et FreeFloating l emportent largement sur le Poussage/Tirage PushPull FreeFloating WaTuCab Page 49

50 Conclusions Différentes techniques d installation de câbles ont été présentées Nouvelles techniques MultiPig et FreeFloating Moins de forces exercées Moins d usure du câble et du tube (permet d aborder des courbes plus marquées) De plus grandes longueurs sont possibles (câbles en alu en particulier) Intervention seulement du côté de l insertion du câble, donc moins d étapes d installation Possibilités multiples d utilisation Exemples donnés : tunnels, parcs d éoliennes offshore, câble 400 kv Logiciel pour calculer l accumulation de forces Page 50

51 Merci de votre attention! Figari n O Page 51